TW201839318A - 用於壓縮機之收集器 - Google Patents

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保羅 W. 斯內爾
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美商江森自控科技公司
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Abstract

本揭露的實施方式涉及一種壓縮機，所述壓縮機包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮工作流體；擴散器，所述擴散器相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述工作流體穿過徑向通道，並且其中所述擴散器包括被佈置在所述徑向通道內的帶葉片擴散器部；以及收集器，所述收集器相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的腔室與所述擴散器的所述徑向通道軸向地偏離。

Description

用於壓縮機之收集器
本申請總體上涉及結合在空調和製冷應用中的蒸氣壓縮系統，並且更具體地涉及一種用於壓縮機之收集器。
蒸氣壓縮系統用於住宅、商業和工業環境，以控制針對相應環境的居住者的環境特性，例如溫度和濕度。蒸氣壓縮系統使典型地稱為製冷劑的工作流體循環，該工作流體響應於與蒸氣壓縮系統的運行相關的不同溫度和壓力而在蒸氣、液體及其組合之間變相。例如，蒸氣壓縮系統利用壓縮機將製冷劑循環到熱交換器，該熱交換器可以在製冷劑與流動穿過熱交換器的另一流體之間傳遞熱量。遺憾的是，蒸氣壓縮系統可能包括相對較大的占地面積，這可能是使用相對較大的部件來達到所希望的流量的結果。
在一個實施方式中，一種壓縮機包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮工作流體；擴散器，所述擴散器相 對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述工作流體穿過徑向通道，並且其中所述擴散器包括被佈置在所述徑向通道內的帶葉片擴散器部；以及收集器，所述收集器相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的腔室與所述擴散器的所述徑向通道軸向地偏離。
在另一實施方式中，一種用於供暖、通風、空調和製冷(HVAC&R)單元的壓縮機包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮製冷劑；擴散器，所述擴散器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述製冷劑穿過徑向通道，並且其中所述擴散器包括被佈置在所述徑向通道內的可變幾何形狀擴散器環部和帶葉片擴散器部；以及收集器，所述收集器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的腔室與所述擴散器的所述徑向通道軸向地偏離。
在另一實施方式中，一種供暖、通風、空調和製冷(HVAC&R)系統包括被配置成使製冷劑與工作流體處於熱連通的熱交換器和被配置成使所述製冷劑循環穿過所述熱交換器的壓縮機。所述壓縮機包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮所述製冷劑；擴散器，所述擴散器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述製冷劑穿過徑向通道；以及 收集器，所述收集器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的腔室與所述擴散器的所述徑向通道軸向地偏離。
10‧‧‧供暖、通風、空調和製冷(HVAC & R)系統
12‧‧‧建築物
14‧‧‧蒸氣壓縮系統
16‧‧‧鍋爐
18‧‧‧空氣返回管道
20‧‧‧空氣供應管道
22‧‧‧空氣處理器
24‧‧‧導管
32‧‧‧壓縮機
34‧‧‧冷凝器
36‧‧‧膨脹裝置
38‧‧‧蒸發器
40‧‧‧控制台
42‧‧‧模數(A/D)轉換器
44‧‧‧微處理器
46‧‧‧非易失性記憶體
48‧‧‧介面板
50‧‧‧電機
52‧‧‧變速驅動裝置(VSD)
54‧‧‧管束
56‧‧‧冷卻塔
58‧‧‧管束
60S、60R‧‧‧管線
62‧‧‧冷卻負載
64‧‧‧中間迴路
66‧‧‧第一膨脹裝置
68‧‧‧入口管線
70‧‧‧中間容器
72‧‧‧流入管線
74‧‧‧抽吸管線
100‧‧‧折疊式收集器
102‧‧‧葉輪
104‧‧‧軸線
106‧‧‧抽吸部
108‧‧‧擴散器
110‧‧‧擴散器環部
112‧‧‧葉片擴散器部
114‧‧‧環
116‧‧‧通道
117‧‧‧長度
118‧‧‧直徑
120‧‧‧入口
122‧‧‧出口
123‧‧‧距離
124‧‧‧介面
125‧‧‧彎曲部
126‧‧‧腔室
128‧‧‧腔室126的部分
130‧‧‧擴散器108的部分
132‧‧‧徑向方向
134‧‧‧軸向方向
136‧‧‧軸向長度
138‧‧‧徑向長度
140‧‧‧壁
142‧‧‧點
144‧‧‧凹壁
146‧‧‧第一連接壁
148‧‧‧第二連接壁
150‧‧‧介面壁
160‧‧‧葉片
162‧‧‧表面
164‧‧‧前緣
166‧‧‧迎角
圖1係根據本揭露的一方面的可以在商業場景中利用供暖、通風、空調和製冷(HVAC & R)系統的建築物的實施方式之透視圖；圖2係根據本揭露的一方面的蒸氣壓縮系統之透視圖；圖3係根據本揭露的一方面的圖2的蒸氣壓縮系統的實施方式之示意圖；圖4係根據本揭露的一方面的圖2的蒸氣壓縮系統的實施方式之示意圖；圖5係根據本揭露的一方面的圖1-4的系統中所可以包括的壓縮機的收集器的實施方式之截面；圖6係根據本揭露的一方面的圖5的壓縮機的帶葉片擴散器部之正視圖；並且圖7係根據本揭露的一方面的圖6的帶葉片擴散器部之透視圖。
以下將描述一個或多個具體實施方式。為了提供對該等實施方式的簡潔描述，並沒有在說明書中描述實際實施方式的全部特徵。應當理解的是，在任何這種實 際實施方式的開發中(如在任何工程或設計方案中)，必須作出大量實施方式特定的決定以實現開發者的特定目標(諸如符合系統相關的和商業相關的約束)，所述目標從一個實施方式到另一個實施方式可能有所變化。此外，應認識到的是，這樣的研製工作可能是複雜的且耗時的，但對於受益於本揭露內容的那些熟習該項技術者來說，這不過是設計、製造及生產的例行任務。
本揭露的實施方式涉及一種使用壓縮機來使製冷劑循環通過製冷劑迴路的供暖、通風、空調和製冷(HVAC & R)系統。壓縮機可以沿著製冷劑迴路被聯接至HVAC&R系統的冷凝器。壓縮機可以壓縮製冷劑，以增大製冷劑的壓力並且將製冷劑引導至冷凝器。製冷劑可以朝HVAC&R系統的冷凝器流動，在冷凝器處製冷劑可以將熱能傳遞給冷凝器中的工作流體。HVAC&R系統還可以包括蒸發器、膨脹閥、和/或通常使HVAC&R系統具有相對較大占地面積的其他部件。因此，現在認識到，對HVAC&R系統部件的現有特徵進行修改可以減小HVAC&R系統的總體尺寸。
在一些情況下，HVAC&R系統的壓縮機包括收集器，該收集器相對於製冷劑的流動路徑被定位在壓縮機的葉輪和/或擴散器的下游。收集器然後可以進一步使得製冷劑擴散並且最終朝向壓縮機的排放口引導製冷劑。通常，現有收集器係從壓縮機的擴散器徑向向外地定位的。進一步地，現有收集器周向包圍整個擴散器、並且因此包 圍壓縮機的葉輪。換言之，收集器的入口與擴散器的出口徑向對準，使得收集器的腔室從擴散器的出口徑向向外延伸。現在認識到，使得收集器軸向地偏離擴散器可以減小壓縮機的直徑，由此減小壓縮機的尺寸。
在一些實施方式中，使得收集器軸向地偏離擴散器可以改變製冷劑從擴散器到收集器的流動。這樣，可以調整收集器的腔室的截面面積，以使收集器能夠使得製冷劑充分擴散，同時提高從擴散器流動到收集器的製冷劑的壓升。這樣，收集器的截面的縱橫比可以位於目標範圍內，以使壓縮機在與現有壓縮機相比時能夠提高或者維持效率。進一步地，壓縮機的擴散器部分可以包括可變幾何形狀擴散器環和/或帶葉片擴散器，以引導製冷劑流動穿過擴散器的通道並且進一步提高製冷劑的壓升，由此使得能夠進一步減小收集器的尺寸。這樣就可以減小壓縮機的尺寸，並且因此也減小HVAC&R系統的總占地面積。
現在轉到附圖，圖1係用於典型商業場景的建築物12中的供暖、通風、空調和製冷(HVAC & R)系統10的環境的實施方式之透視圖。HVAC & R系統10可以包括蒸氣壓縮系統14，該蒸氣壓縮系統供應可用於冷卻建築物12的冷凍液體。HVAC & R系統10還可包括用於供應溫熱液體以對建築物12供暖的鍋爐16、以及使空氣循環通過建築物12的空氣分配系統。空氣分配系統還可以包括空氣返回管道18、空氣供應管道20、和/或空氣處理器22。在一些實施 方式中，空氣處理器22可以包括藉由導管24連接到鍋爐16和蒸氣壓縮系統14的熱交換器。空氣處理器22中的熱交換器可以接收來自鍋爐16的已加熱液體或來自蒸氣壓縮系統14的冷凍液體，這取決於HVAC & R系統10的運行模式。HVAC & R系統10顯示為在建築物12的每個樓層上具有分開的空氣處理器，但是在其他實施方式中，HVAC & R系統10可以包括兩個或更多個樓層之間可共用的空氣處理器22和/或其他部件。
圖2和圖3係可用於HVAC & R系統10中的蒸氣壓縮系統14的實施方式。蒸氣壓縮系統14可以使製冷劑循環通過以壓縮機32開始的迴路。所述迴路還可以包括冷凝器34、(多個)膨脹閥或(多個)膨脹裝置36、以及液體冷凍器或蒸發器38。蒸氣壓縮系統14可以進一步包括控制台40，該控制台具有模數(A/D)轉換器42、微處理器44、非易失性記憶體46、和/或介面板48。
可用作蒸氣壓縮系統14中的製冷劑的流體的一些實例係基於氫氟烴(HFC)的製冷劑(例如R-410A、R-407、R-134a)、氫氟烯烴(HFO)、“天然”製冷劑(如氨氣(NH3)、R-717、二氧化碳(CO2)、R-744)、或基於碳氫化合物的製冷劑、水蒸氣、或任何其他合適的製冷劑。在一些實施方式中，蒸氣壓縮系統14可以被配置成有效地利用在一個大氣壓下具有約19攝氏度(66華氏度)的標準沸點的製冷劑(相對於諸如R-134a等中壓製冷劑，也稱為 低壓製冷劑)。如本文所使用的，“標準沸點”可以是指在一個大氣壓下測量到的沸點溫度。
在一些實施方式中，蒸氣壓縮系統14可以使用以下各項中的一者或多者：變速驅動裝置(VSD)52、電機50、壓縮機32、冷凝器34、膨脹閥或膨脹裝置36、和/或蒸發器38。電機50可以驅動壓縮機32並且可以由變速驅動裝置(VSD)52供電。VSD 52從交流(AC)電源接收具有特定固定線路電壓和固定線路頻率的AC電力，並且向電機50提供具有可變電壓和頻率的電力。在其他實施方式中，電機50可以直接由AC電源或直流(DC)電源供電。電機50可以包括可由VSD供電或直接由AC或DC電源供電的任何類型的電動機，例如開關磁阻電機、感應電機、電子整流永磁電機、或另一合適的電機。
壓縮機32壓縮製冷劑蒸氣並通過排放通道將蒸氣輸送到冷凝器34。在一些實施方式中，壓縮機32可以是離心式或混流式壓縮機。由壓縮機32輸送至冷凝器34的製冷劑蒸氣可以將熱量傳遞至冷凝器34中的冷卻流體(例如，水或空氣)。由於與冷卻流體進行熱量傳遞，製冷劑蒸氣可以在冷凝器34中冷凝成製冷劑液體。來自冷凝器34的液體製冷劑可以流動穿過膨脹裝置36到達蒸發器38。在圖3所展示的實施方式中，冷凝器34係水冷式的並且包括連接到冷卻塔56的管束54，該冷卻塔將冷卻流體供應到冷凝器。
輸送到蒸發器38的液體製冷劑可以吸收來自 另一冷卻流體的熱量，該冷卻流體可以是或可以不是冷凝器34中使用的同一冷卻流體。蒸發器38中的液體製冷劑可以經歷從液態製冷劑到製冷劑蒸氣的相變。如圖3所展示的實施方式所示，蒸發器38可以包括具有供應管線60S和連接到冷卻負載62的返回管線60R的管束58。蒸發器38的冷卻流體(例如，水、乙二醇、氯化鈣鹽水、氯化鈉鹽水、或任何其他合適的流體)經由返回管線60R進入蒸發器38，並且經由供應管線60S離開蒸發器38。蒸發器38可以藉由與製冷劑進行熱量傳遞來降低管束58中的冷卻流體的溫度。蒸發器38中的管束58可以包括多個管和/或多個管束。在任何情況下，蒸氣製冷劑離開蒸發器38並且藉由抽吸管線返回到壓縮機32以完成循環。
圖4係具有結合在冷凝器34與膨脹裝置36之間的中間迴路64的蒸氣壓縮系統14之示意圖。中間迴路64可以具有直接流體連接到冷凝器34的入口管線68。在其他實施方式中，入口管線68可以間接流體連接到冷凝器34。如圖4所展示的實施方式所示，入口管線68包括位於中間容器70上游的第一膨脹裝置66。在一些實施方式中，中間容器70可以是閃蒸罐(例如閃蒸式中冷器)。在其他實施方式中，中間容器70可以被配置為熱交換器或“表面式經濟器”。在圖4所展示的實施方式中，中間容器70用作閃蒸罐，並且第一膨脹裝置66被配置成降低從冷凝器34接收到的液體製冷劑的壓力(例如，膨脹)。在膨脹過程期間，一 部分液體可以蒸氣化，並且因此中間容器70可以用於將蒸氣與從第一膨脹裝置66接收到的液體分離。另外，由於液體製冷劑在進入中間容器70時經歷的壓力下降(例如，由於進入中間容器70時經歷的體積快速增大)，中間容器70可以提供液體製冷劑的進一步膨脹。中間容器70中的蒸氣可以通過壓縮機32的抽吸管線74由壓縮機32汲取。在其他實施方式中，中間容器中的蒸氣可以被汲取到壓縮機32的中間階段(例如，不是抽吸階段)。由於膨脹裝置66和/或中間容器70中的膨脹，收集在中間容器70中的液體可以比離開冷凝器34的液體製冷劑處於更低的焓。然後，來自中間容器70的液體可以流入管線72通過第二膨脹裝置36到達蒸發器38。
如以上所指出的，現有壓縮機可能包括蝸殼或收集器(例如，傾泄式收集器)，該蝸殼或收集器包括與擴散器出口徑向對準的入口。現在認識到，這樣的配置使壓縮機的直徑增大，由此使包括壓縮機的HVAC&R系統的總占地面積增大。因此，本揭露的實施方式涉及包括收集器的壓縮機，該收集器(例如，折疊式收集器)具有與擴散器的出口軸向地偏離的入口。如本文所使用的，折疊式收集器係指具有內腔室的收集器，該內腔室軸向地偏離壓縮機的擴散器的通道(例如，徑向通道)。在一些實施方式中，藉由在製冷劑從擴散器行進到收集器中和/或穿過收集器時對製冷劑的流動進行適當地引導，折疊式收集器的截 面可以具有增大壓縮機的壓升的縱橫比。另外或可替代地，擴散器可以包括帶葉片擴散器部，該帶葉片擴散器部在製冷劑經過擴散器朝向收集器流動時進一步增大製冷劑的壓升。這樣就可以進一步減小收集器的尺寸，從而由此減小了壓縮機的尺寸。
例如，圖5係具有折疊式收集器100的壓縮機32的實施方式的截面。如在圖5展示的實施方式中所示，壓縮機32包括葉輪102，該葉輪被配置成圍繞軸線104旋轉以從壓縮機32的抽吸部106朝向擴散器108驅動製冷劑。葉輪102向製冷劑傳遞動能，由此使製冷劑能夠流向並經過擴散器108。然後，擴散器108朝向折疊式收集器100引導製冷劑並且藉由增大製冷劑的壓力將製冷劑的動能轉化為勢能。在一些實施方式中，擴散器108可以包括可變幾何形狀擴散器環部110和/或帶葉片擴散器部112。例如，可變幾何形狀擴散器環部110可以包括環114，該環可以軸向延伸到擴散器108的通道116中，由此部分地阻擋製冷劑從葉輪102朝向折疊式收集器100的流動。當壓縮機32以部分排量(例如，低於100%的排量)運行時，環114可以延伸到通道116中，並且環114的位置可以至少取決於穿過壓縮機32的製冷劑的流動。另外或可替代地，環114在通道116內的位置調整穿過壓縮機32的製冷劑的流動，並且因此調整從壓縮機32排放的製冷劑的壓力。在一些實施方式中，由控制系統40或者其他適合的控制器調整環114的位置。在一些實施方式 中，通道116包括從葉輪102朝向折疊式收集器100延伸的長度117。在一些狀況下，可變幾何形狀擴散器環部110和/或帶葉片擴散器部112可以用於在製冷劑沿著通道116的長度117流動時維持製冷劑的基本上穩定的壓升。
進一步地，可以調整環114的位置(例如，藉由從控制系統40發送到致動器的信號)，以調整朝向帶葉片擴散器部112的製冷劑的流動角。如在本文中參考圖6和圖7進一步詳細討論的，帶葉片擴散器部112可以包括被配置成在製冷劑流動經過帶葉片擴散器部112時進行轉動的葉片。帶葉片擴散器部112的葉片引導製冷劑在通道116內的流動，由此提高流動穿過擴散器108的製冷劑的壓升。在一些實施方式中，由帶葉片擴散器部112導致的製冷劑的壓升可以是基於從可變幾何形狀擴散器環部110引導至帶葉片擴散器部112的製冷劑的流動角。例如，將製冷劑的流動角調整到基本上等於該等葉片的前緣的迎角可以增大壓縮級的效率。
在一些實施方式中，可變幾何形狀擴散器環部110和帶葉片擴散器部112可以充分地增大穿過擴散器108的製冷劑的壓升，以使得可以減小通道116的直徑118，由此減小壓縮機32的總體尺寸。
如在圖5展示的實施方式中所示，折疊式收集器100包括與擴散器108的出口122軸向地偏離的入口120。相應地，折疊式收集器100與徑向通道116軸向地偏離距離 123。相應地，在入口120與出口122之間的介面124可以形成彎曲部125(例如，彎曲通道)，該彎曲部將製冷劑從出口122引導至入口120。製冷劑可以穿過入口120朝向折疊式收集器100的腔室126流動。在一些實施方式中，腔室126軸向地偏離擴散器108。換言之，相對於軸線104，腔室126的部分128被定位成至少鄰近擴散器108的部分130。因此，與包括以無軸向偏移的方式與擴散器108徑向對準的收集器的現有壓縮機相比，可以減小壓縮機32的直徑。
在一些實施方式中，折疊式收集器100的腔室126的尺寸被選定成考慮了在製冷劑的從擴散器108的出口122到折疊式收集器100的入口120的流動方向上的移位。例如，製冷劑的流動被配置成在徑向方向132上流動穿過擴散器108並且在軸向方向134上進入折疊式收集器100的入口120。因此，折疊式收集器100的腔室126的尺寸可以被配置成在減小壓縮機32的總直徑的同時維持由擴散器部分108實現的壓升。
如在圖5展示的實施方式中所示，腔室126由軸向長度136和徑向長度138限定。在其他實施方式中，除軸向長度136和徑向長度138之外或代替它們，也可以其他適合的尺寸來進一步限定腔室126。如本文所使用的，軸向長度136係指將腔室126與擴散器108分隔開的壁140與形成腔室126的凹壁144的最外面的點142之間的距離。另外，徑向長度138係指第一連接壁146(例如，第一軸向連接壁) 與第二連接壁148(例如，第二軸向連接壁)之間的距離。第一連接壁146將凹壁144聯接至壁140，而第二連接壁148將凹壁144聯接至介面壁150，該介面壁至少部分地限定位於擴散器108的出口122與收集器100的入口120之間的介面124。壁140、凹壁144、第一連接壁146、以及第二連接壁148共同地形成折疊式收集器100的腔室126。雖然圖5展示的實施方式示出了具有大致橢圓形的截面形狀的腔室126，但是應當理解，腔室126可以包括提供合適收集容積的任何截面形狀。
取決於具體實施方式，軸向長度136與徑向長度138的縱橫比可能差異很大。縱橫比可以由軸向長度136和徑向長度138限定、並且可以用於維持由折疊式收集器100內的擴散器部分108實現的壓升。如本文所使用的，縱橫比係指軸向長度136與徑向長度138的比率。該縱橫比可以位於0.5：1和5：1之間、0.75：1和3：1之間、或1：1和3：1之間。例如，在一些實施方式中，該縱橫比可以為約1：1(例如，在其10%內、在其5%內、或在其1%內)。在任何情況下，可以選定縱橫比以維持或增大流動穿過折疊式收集器100的製冷劑的壓升。
如上文所討論的，擴散器108可以包括帶葉片擴散器部112，該帶葉片擴散器部可以包括多個葉片160，該等葉片旋轉以調整製冷劑流動穿過擴散器108的通道116的角度。例如，圖6和圖7展示了具有多個葉片160的帶葉片 擴散器部112的實施方式，該帶葉片擴散器部可以被佈置在擴散器108的通道116內。取決於具體實施方式，擴散器葉片的數量可以不同。雖然帶葉片擴散器部112包括十五個所述葉片160，但在其他實施方式中，帶葉片擴散器部112包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個、十二個、十三個、十四個、或多於十五個的所述葉片160。
在任何情況下，該等葉片160中的每一個葉片都從帶葉片擴散器部112的表面162突出。另外或可替代地，表面162可以包括可變幾何形狀擴散器環部110的環114。在任何情況下，流動穿過通道116的製冷劑與該等葉片160中的每一個葉片的前緣164接觸。所述多個葉片160通過葉輪102與折疊式收集器100之間的相對較窄的流動路徑來提高製冷劑的壓力回收(pressure recovery)。相應地，作為由帶葉片擴散器部112引起的壓力回收提高的結果，可以減小折疊式收集器100的徑向長度138。因此，還可以減小壓縮機32和/或HVAC&R系統的尺寸。
在一些實施方式中，可變幾何形狀擴散器環部110的位置可以使得製冷劑的流動角基本上等於帶葉片擴散器部112的葉片160的前緣164的迎角166。例如，控制系統(如控制系統40)可以調整可變幾何形狀擴散器環部110的環114在通道116內的位置，以調整環114下游的製冷劑的流動角。在一些實施方式中，可以調整環114的位置， 以便基於進入壓縮機32的製冷劑的目標流動、離開壓縮機32的製冷劑的排放壓力、電機50驅動葉輪102的速度、和/或其他合適的參數來實現所述流動角。因此，控制系統40可以接收指明一個或多個參數的回饋並且調整環114在通道116內的位置，以實現使得製冷劑的流動角基本上等於葉片160的前緣164的迎角166(例如，在其10%內、在其5%內、或在其1%內)。進一步地，折疊式收集器100與具有可變幾何形狀擴散器環部110和帶葉片擴散器部112兩者的擴散器108組合，減小了壓縮機的尺寸，並且因此減小了HVAC&R系統的尺寸。
如以上所述，本揭露可以提供在減小HVAC&R系統尺寸方面有用的一個或多個技術效果。本揭露的實施方式可以包括具有折疊式收集器的壓縮機。折疊式收集器可以軸向地偏離壓縮機的擴散器的出口，這可以減小壓縮機的直徑。進一步地，擴散器可以包括使流動穿過該擴散器的製冷劑的壓升增大的可變幾何形狀擴散器環部和/或帶葉片擴散器部。這樣就可以減小折疊式收集器的擴散器的徑向長度，這進一步地減小了壓縮機的尺寸。本說明書中的技術效果和技術問題係示例而非限制性的。應當注意的是，在說明書中描述的實施方式可以具有其他技術效果並且可以解決其他技術問題。
儘管僅展示和描述了某些特徵和實施方式，熟習該項技術者可以想到許多修改和變化(例如，各種元 件的大小、尺寸、結構、形狀和比例、參數的值(例如，溫度、壓力等)、安裝安排、材料的使用、顏色、取向等的變化)而不實質上背離申請專利範圍所述的主題的新穎性教導和優點。可以根據替代實施方式對任何過程或方法步驟的順序或序列進行改變或重新排序。因此，應該理解的是，所附申請專利範圍不旨在將所有這種修改和變化涵蓋為落入本揭露的真正精神內。此外，為了提供對示例性實施方式的簡明描述，可能沒有描述實際實施方式的所有特徵(即，與目前構想到的執行本揭露的最佳方式無關的特徵，或者與實現所主張的揭露無關的特徵)。應當理解的是，在任何這種實際實施方式的開發中(如在任何工程或設計方案中)，必須作出大量實施方式特定的決定。這種開發工作可能是複雜且耗時的，但是對於從本揭露中受益的熟習該項技術者來說，這仍是常規的設計、生產和製造工作，而無需過多實驗。

Claims (20)

  1. 一種壓縮機，包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮工作流體；擴散器，所述擴散器相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述工作流體穿過徑向通道，並且其中所述擴散器包括被佈置在所述徑向通道內的帶葉片擴散器部；以及收集器，所述收集器相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的腔室與所述擴散器的所述徑向通道軸向地偏離。
  2. 如請求項1所述之壓縮機，其中，所述擴散器包括被佈置在所述徑向通道內的可變幾何形狀擴散器環部。
  3. 如請求項2所述之壓縮機，其中，所述可變幾何形狀擴散器環部包括環，所述環被配置成軸向延伸進入所述徑向通道以調整穿過所述徑向通道的所述工作流體的流動。
  4. 如請求項3所述之壓縮機，其中，所述帶葉片擴散器部相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述可變幾何形狀擴散器環部的下游，並且其中，所述可變幾何形狀擴散器環部的所述環的位置被配置成調整朝向所述帶葉片擴散器部引導的所述工作流體的流動角。
  5. 如請求項1所述之壓縮機，包括相對於所述工作流體的流動路徑被定位在所述擴散器的出口與所述收集器的入口之間的介面。
  6. 如請求項5所述之壓縮機，其中，所述介面包括被配置成調整所述工作流體的流動路徑的方向的彎曲部。
  7. 如請求項5所述之壓縮機，其中，所述擴散器的出口和所述收集器的入口彼此軸向地偏離。
  8. 如請求項5所述之壓縮機，其中，所述擴散器的出口和所述收集器的入口彼此未徑向對準。
  9. 如請求項1所述之壓縮機，其中，所述收集器的腔室由軸向長度和徑向長度限定，並且其中，所述軸向長度和所述徑向長度限定所述腔室的縱橫比。
  10. 一種用於供暖、通風、空調和製冷(HVAC&R)單元之壓縮機，包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮製冷劑；擴散器，所述擴散器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述製冷劑穿過徑向通道，並且其中所述擴散器包括被佈置在所述徑向通道內的可變幾何形狀擴散器環部和帶葉片擴散器部；以及收集器，所述收集器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的腔室與所述擴散器的所述徑向通道軸向地偏離。
  11. 如請求項10所述之壓縮機，其中，所述可變幾何形狀擴散器環部相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述帶葉片擴散器部的上游。
  12. 如請求項10所述之壓縮機，其中，所述帶葉片擴散器部包括被配置成在所述徑向通道內驅動所述帶葉片擴散器部旋轉的多個葉片。
  13. 如請求項10所述之壓縮機，其中，所述收集器的腔室由軸向長度和徑向長度限定，並且其中，所述軸向長度和所述徑向長度限定 所述腔室的縱橫比。
  14. 如請求項10所述之壓縮機，其中，所述擴散器的出口和所述收集器的入口彼此軸向地偏離。
  15. 如請求項10所述之壓縮機，其中，所述擴散器的出口和所述收集器的入口彼此未徑向對準。
  16. 一種供暖、通風、空調和製冷(HVAC & R)系統，包括：壓縮機，所述壓縮機被配置成使製冷劑循環穿過熱交換器，其中所述壓縮機包括：葉輪，所述葉輪被配置成壓縮所述製冷劑；擴散器，所述擴散器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述葉輪的下游，其中所述擴散器被配置成引導所述製冷劑穿過徑向通道；以及收集器，所述收集器相對於所述製冷劑的流動路徑被定位在所述擴散器的下游，其中所述收集器的入口與所述擴散器的所述徑向通道的入口軸向地偏離。
  17. 如請求項16所述之系統，其中，所述擴散器包括可變幾何形狀擴散器環部和帶葉片擴散器部。
  18. 如請求項17所述之系統，包括控制器，所述控制器被配置成調整可變幾何形狀擴散器環相對於所述徑向通道的位置。
  19. 如請求項18所述之系統，其中，所述控制器被配置成基於所述製冷劑的抽吸壓力、所述製冷劑的排放壓力、所述製冷劑穿過所述壓縮機的流動速率、或其組合來調整所述環的位置。
  20. 如請求項17所述之系統，其中，所述可變幾何形狀擴散器環的所述環的位置被配置成以與所述帶葉片擴散器部的葉片的前緣的 迎角基本上相等的流動角朝向所述帶葉片擴散器部引導所述製冷劑。
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